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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet des Flugzeugdesigns
im Sinne der technisch-konstruktiven Durchbildung. Insbesondere betrifft
die Erfindung einen Flugzeugrumpfabschnitt mit einer Außenhautkonstruktion,
welche speziell auf das Rumpfskelett des Flugzeugrumpfabschnitts
abgestimmt ist. Fernerhin betrifft die Erfindung ein Flugzeug, welches
mit zumindest einem solchen Flugzeugrumpfabschnitt ausgestattet
ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Kabinentüren zum
Betreten der Passagierkabine eines Flugzeugs werden in aller Regel
bewusst klein gehalten, um in Folge der Türöffnung für die Kabinentür die Tragstruktur
des Flugzeugs aus Rumpfskelett und Außenhaut nicht über Gebühr zu schwächen. Je
größer die
Diskontinuität
in der Außenhaut
in Folge der Türöffnung ist,
umso größer ist der
Festigkeitsverlust der Tragstruktur im Bereich der Kabinentür. Um den
Festigkeitsverlust daher möglichst
gering zu halten, werden die Kabinentüren wie bereits erwähnt bewusst
klein gehalten und befinden sich im Bereich eines Spants, welcher
jedoch an der Stelle, an der die Türöffnung sich befinden soll,
unterbrochen ist. Um diesen Festigkeitsverlust auszugleichen werden
dementsprechend die jeweils benachbarten Spanten verstärkt ausgebildet.
Aufgrund dieser Anordnung zwischen zwei Spanten sind heutige Kabinentüren sehr
schmal, was beim Boarding dazu führen
kann, dass sich an den Kabinentüren
Staus von Passagieren bilden, welche möglichst zügig das Flugzeug betreten möchten.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von den zuvor beschriebenen beim Boarding auftretenden Problemen
durch Staubildung von Passagieren ist es unter anderem eine Aufgabe
der Erfindung, eine Realisierung anzugeben, mit welcher sich die
Gefahr der Staubildung von in das Flugzeuginnere drängenden
Passagieren verringert werden kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einem speziell
ausgebildeten Flugzeugrumpfabschnitt sowie mit einem Flugzeug gelöst, welches
mit zumindest einem solchen Flugzeugrumpfabschnitt ausgestattet
ist. Die im Folgenden unter Bezugnahme auf den Flugzeugrumpfabschnitt dargelegten
Aspekte beziehen sich somit in entsprechender Weise auch auf das
Flugzeug, welches mit zumindest einem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt
ausgestattet ist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung weist der erfindungsgemäße Flugzeugrumpfabschnitt
ein Rumpfskelett auf, welches eine Vielzahl an in Längsrichtung
des Flugzeugrumpfes beabstandete Querspante umfasst, wobei unter
Querspanten quer zur Rumpflängsrichtung
ausgerichtete Spanten zu verstehen sind. Neben dem Rumpfskelett
weist der Flugzeugrumpfabschnitt fernerhin eine Außenhautkonstruktion
auf, welche außenseitig
auf das Rumpfskelett aufgebracht ist. Bei dieser Außenhautkonstruktion
kann es sich beispielsweise um an die Kontur des Rumpfskeletts angepasste
Metall- beispielsweise Aluminiumbleche handeln, welche auf das Rumpfskelett
außenseitig
aufgenietet sind. Zur Verringerung der Gefahr von Staubildungen
beim Boarding ist in der Außenhautkonstruktion
zumindest eine Türöffnung vorgesehen,
welche solch eine Breite aufweist, dass durch zumindest ein Skelettbauteil des
Rumpfskeletts die Türöffnung in
mehrere Öffnungsbereiche
vertikal untergliedert wird. Mit anderen Worten ist die Türöffnung so
breit, dass sie sich nicht nur im Spantfeld zwischen zwei benachbarten Spanten
erstreckt; vielmehr ist die Türöffnung so
breit ausgebildet, dass sie sich über zumindest einen Spant des
Rumpfskeletts hinweg erstreckt, sodass dieser zumindest eine Spant
die Türöffnung in
zwei Öffnungsbereiche
rechts und links des Spants untergliedert.
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Eine
derartig breit ausgebildete Türöffnung kehrt
vollkommen ab von den bisher eingefahrenen Wegen, wodurch stets
bewusst versucht wurde, die Kabinentüren klein zu halten. Die vorliegende
Erfindung verlässt
somit erstmals diesen eingefahrenen Weg und nimmt bewusst eine möglicherweise
geringfügig
größere Strukturschwächung des Flugzeugrumpfs
im Bereich der Kabinentür
zu Gunsten der Tatsache in Kauf, dass durch die breite Ausbildung der
Türöffnung die
Gefahr der Staubildung beim Boarding reduziert werden kann.
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Die
Gefahr der Staubildung wird jedoch nicht allein durch die Tatsache
reduziert, dass die Türöffnung gegenüber bekannten
Türöffnungen
eine größere Breite
aufweist; vielmehr haben Untersuchungen ergeben, dass der Durchfluss
einer strömenden Menschenmenge
durch eine Engstelle durch ein definiertes Hindernis in der Engstelle
wie beispielsweise den Spant im Bereich der Türöffnung gezielt gesteuert werden
kann, sodass ein staufreier Durchsatz der strömenden Menschenmenge durch
die Engstelle gewährleistet
werden kann.
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Wie
aus den vorangehenden Ausführungen bereits
hervor geht, kann es sich bei dem zumindest einen Skelettbauteil,
welches die Türöffnung vertikal untergliedert,
beispielsweise um einen der Vielzahl an Spanten des Rumpfskeletts
handeln, welcher die Türöffnung in
mehrere Öffnungsbereiche
untergliedert. Zwar wäre
es selbstverständlich
möglich,
ein spezielles Skelettbauteil zu Zwecken der Stauvermeidung im Bereich
der Türöffnung vorzusehen;
da jedoch die Spanten des Rumpfskeletts ohnehin bereits in regelmäßigen Abständen in
Längsrichtung des
Flugzeugrumpfes angeordnet sind, bietet es sich an, die Türöffnung gerade
so anzuordnen, dass sie im Bereich zumindest eines Spants liegt,
welcher somit in gewünschter
Weise gezielt zur Durchflussregulierung beiträgt. Der zumindest eine Spant
untergliedert somit in einer Ansticht betrachtet die zumindest eine
Türöffnung in
mehrere von dem Spant voneinander getrennte Öffnungsbereiche. Hierbei durchsetzt der
zumindest eine Spant die zumindest eine Türöffnung in der Ansicht betrachtet
in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Richtung.
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Zwar
ist in den vorangehenden Passagen ausschließlich davon die Rede, dass
zumindest ein Spant bzw. zumindest ein Skelettbauteil die Türöffnung in
mehrere Öffnungsbereiche
untergliedert, jedoch bedeutet dies nicht, dass es sich ausschließlich um
ein einziges Skelett bauteil bzw. einen einzigen Spant handeln muss.
Vielmehr können
beispielsweise auch zwei oder noch mehr Spante die Türöffnung in
mehrere Öffnungsbereiche
untergliedern, wobei die Türöffnung beispielsweise
im Falle von zwei Spanten in drei Öffnungsbereiche untergliedert
wird.
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Da
die Kabinentür
zum Verschluss der Türöffnung eine
deutlich größere Dicke
als die Außenhautkonstruktion
aufweist, bietet es sich an, den zumindest einen Spant zumindest
im Bereich der zumindest einen Türöffnung in
Richtung des von dem Flugzeugrumpf gebildeten Innenraums zurückversetzt
auszubilden, damit die Tür
im geschlossenen Zustand mit der übrigen Außenhautkonstruktion fluchtet
und nicht etwa über
die übrigen
Kontur der Außenhautkonstruktion
hinaus ragt. Durch die rückversetzte
Ausbildung des zumindest einen Spants im Bereich der Türöffnung lässt sich
somit die Kabinentür
mit der übrigen
Außenhautkonstruktion
fluchtend in die Türöffnung einpassen,
was aus Gründen
der Aerodynamik selbstverständlich
wünschenswert
ist.
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Da
es wünschenswert
sein kann, die Türöffnung so
breit auszubilden, dass sie sich eigentlich über zwei Spante hinweg erstrecken
würde,
dabei jedoch nur ein Spant zur Durchflussregulierung im Öffnungsbereich
der Tür
vorhanden sein soll, sodass die Türöffnung in zwei Öffnungsbereiche
untergliedert wird, kann das Skelettbauteil, welches im Bereich
der Türöffnung vorgesehen
werden, durch zwei benachbarte Spante gebildet werden, welche sich
im Bereich der Türöffnung zu
einem Bauteil vereinen. Hierdurch lässt sich eine zuströmende Menschenmenge zwei
definierten größeren Öffnungsbereichen
zuweisen, sodass beim Boarding die Passagiere bereits frühzeitig
einem vorderen Sitzplatzbereich und einem hinteren Sitzplatzbereich
in der Passagierkabine zugeordnet werden können.
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Da
sich die erfindungsgemäße Kabinentürausbildung
mit zumindest einem im Türöffnungsbereich
befindlichen Spant insbesondere zur gezielten Durchflusssteuerung
von auf die Kabinentür
zuströmenden
Passagieren geeignet ist, kann die zumindest eine Türöffnung so
in der Außenhautkonstruktion
lokalisiert werden, dass sie einen Zugang zu dem Passagierkabinenbereich
des Flugzeugs bildet, welcher durch einen Zwischenboden im Flugzeugrumpf von
einem darunter befindlichen Frachtraumbereich horizontal abgegrenzt
ist.
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Da
durch den zumindest einen Spant im Bereich der Türöffnung der Passagierstrom bereits
frühzeitig
beim Boarding in zwei definierte Passagierströme aufgeteilt werden kann,
kann die zumindest eine Türöffnung an
der Außenhautkonstruktion
in einem mittleren Bereich des Passagierkabinenbereichs angeordnet
werden, sodass ausgehend von der zumindest einen Türöffnung ein
erster Passagierstrom gezielt in Richtung eines vorderen Sitzplatzbereichs
im Passagierkabinenbereich und ein zweiter Passagierstrom gezielt
in Richtung eines hinteren Sitzplatzbereichs des Passagierkabinenbereichs
gelenkt werden kann.
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Um
während
des Fluges den Flugzeugrumpfabschnitt aufgrund der größeren Türöffnung nicht über Gebühr zu schwächen, kann
der Flugzeugrumpfabschnitt ferner eine Kabinentür aufweisen, welcher als tragendes
Rumpfbauteil ausgebildet sein kann. Um dabei als tragendes Bauteil
mit dem übrigen
Flugzeugrumpfabschnitt zusammen wirken zu können, weist die Kabinentür eine Außenkontur
auf, welche auf die Innenkontur der Türöffnung gezielt abgestimmt ist,
sodass die Kabinentür
passgenau und mit der Außenhautkonstruktion
des Flugzeugrumpfabschnitts fluchtend in die Türöffnung eingepasst werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
exemplarisch erläutert.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass in den Figuren lediglich eine
exemplarische Ausführungsform
wiedergegeben wird, weshalb die Figuren nicht als den Schutzbereich
einschränkend
aufgefasst werden dürfen.
Es zeigt:
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts;
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2 zeigt
eine weitere perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts
ohne Außenhautkonstruktion;
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3 zeigt
das Rumpfskelett des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts,
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4 zeigt
eine weitere perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts
mit geschlossener Kabinentür;
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5.1–5.4 zeigen unterschiedliche Ansichten der Türöffnung des
erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts;
und
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6 zeigt
eine schematische Darstellung eines Passagierkabinenbereichs mit
einem vorderen und einem hinteren Sitzplatzbereich.
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In
sämtlichen
Figuren hinweg sind gleiche oder ähnliche Komponenten mit übereinstimmenden Bezugsziffern
gekennzeichnet. Die Darstellungen in den Figuren sind nicht zwangsweise
maßstäblich, können jedoch
quantitative Größenverhältnisse
wiedergeben.
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BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert
erläutert.
Dabei wird vorzugsweise jeweils auf eine Figur Bezug genommen, wobei
die übrigen
Figuren zum besseren Verständnis
jeweils parallel dazu betrachtet werden können.
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Die 1 zeigt
den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt 1 in
einer perspektivischen Darstellung. Wie hieraus erkannt werden kann,
gliedert sich der Flugzeugrumpfabschnitt 1 in einen Passagierkabinenbereich 9 und
einen Frachtraumbereich 10, wobei der Passagierkabinenbereich 9 von dem
Frachtraumbereich 10 durch einen Zwischenboden 8 getrennt
wird, welcher den Flugzeugrumpfabschnitt 1 horizontal sehnenartig
durchsetzt.
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Wie
am besten der 2 entnommen werden kann, weist
der Flugzeugrumpfabschnitt 1 als Primärtragstruktur ein Rumpfskelett 2 auf,
welches aus einer Vielzahl an in Längsrichtung des Flugzeugsrumpfs
beabstandeten Querspanten 3 umfasst. Die Querspanten 3 verlaufen
quer zur Rumpflängsrichtung
des Flugzeugrumpfabschnitts 1 und stehen im Wesentlichen
vertikal. In horizontaler Richtung werden die Querspanten 3 durch
hier nicht dargestellte Stringer ausgesteift, um der Primärtragstruktur
eine ausreichende räumliche
Steifigkeit zu verleihen.
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Auf
das in der 2 dargestellte Rumpfskelett
wird während
der Strukturmontage eine Außenhautkonstruktion 4 in
Form einer Vielzahl von Aluminiumblechen aufgebracht, welche in
aller Regel mit den Querspanten 3 in regelmäßigen Abständen vernietet
werden, sodass man ausgehend von dem in der 2 dargestellten
Rumpfskelett 2 zu dem in der 1 dargestellten
Rumpfabschnitt 1 gelangt.
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Wie
wiederum der 1 entnommen werden kann, ist
in der Außenhautkonstruktion 4 eine Türöffnung 5 mit
einer Überbreite 6 vorgesehen,
wobei diese Breite 6 so gewählt ist, dass durch zumindest
eines der Skelettbauteile die Rumpföffnung 5 in mehrere Öffnungsbereiche 7 vertikal
untergliedert wird. So wird in der in der 1 gezeigten
Ausführungsform
die Türöffnung 5 durch
zwei vertikal verlaufende Spanten 3 in drei Öffnungsbereiche 7 untergliedert.
Anders ausgedrückt
wird die Türöffnung 5 in einer
Ansicht betrachtet in drei von den zwei Spanten 3 voneinander
getrennte Öffnungsbereiche 7 untergliedert.
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Hinter
dieser Ausbildung steckt der Kerngedanke dahinter, die Türöffnung 5 mit
einer Breite 6 auszubilden, welche größer ist als der jeweilige Spantabstand,
sodass die Türöffnung 5 in
jedem Falle durch zumindest einen Spant 3 in mehrere Öffnungsbereiche 7 untergliedert
wird.
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Zwar
wird die Tragstruktur aus Rumpfskelett 2 und Außenhautkonstruktion 4 in
Folge der im Unterschied zu herkömmlichen
Kabinentüren
verbreiterten Türöffnung 5 geringfügig mehr
geschwächt,
jedoch lässt
sich dieser Festigkeitsverlust dadurch ausgleichen, indem zum Verschluss
der Türöffnung 5 eine
Kabinentür 14 vorgesehen
wird, welche selbst als tragendes Rumpfbauteil ausgebildet ist.
In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele ist die Kabinentür 14 als
zweiteilige Schiebetür
ausgebildet, wobei die jeweiligen Türhälften eine Außenkontur aufweisen,
welche auf die Innenkontur der Türöffnung 5 abgestimmt
sind, sodass die beiden Türhälften passgenau
und mit der Außenhautkonstruktion 4 fluchtend
in die Türöffnung 5 eingepasst
werden können,
wie dies in der 4 gezeigt wird. Durch einen entsprechenden
Verriegelungsmechanismus werden die Türen kraft- und/oder formschlüssig in
der Türöffnung 5 verriegelt,
sodass die Kabinentür 14 als
tragendes Bauteil zur Lastabtragung im Rahmen der Tragkonstruktion
aus Skelett 2 und Außenhaut 4 mitwirkt.
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Da
die Kabinentür 14 eine
gewisse Dicke bzw. Stärke
aufweisen muss, um als tragendes Rumpfbauteil ausgebildet werden
zu können,
wird es erforderlich, die im Bereich der Türöffnung 5 verlaufenden
Spanten 3 zumindest im Bereich der Türöffnung 5 in Richtung
des von dem Flugzeugrumpfabschnitt 1 gebildeten Innenraums
zurückversetzt
auszubilden, wie dies die 2 und insbesondere
die 3 zeigt, da ansonsten die Kabinentür 14 nicht
so in die Außenhautkonstruktion 4 eingepasst
werden könnte,
dass sie fluchtend mit der Außenhautkonstruktion 4 abschließt.
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Wie
den 5.1–5.4 entnommen
werden kann, welche allesamt (perspektivische) Ansichten der von
Spanten 3 durchsetzten Türöffnung 5 zeigen, weisen
sämtliche Öffnungsbereiche 7 eine
ausreichende Breite auf, sodass Passagiere mit Handgepäck bequem
hindurch schreiten können.
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Wie
abschließend
unter Bezugnahme auf die 6 erläutert wird, lässt sich
mittels des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts 1 bzw.
den in der Türöffnung 5 verlaufenden
Spanten 3 ein Passagierstrom 15, 16 beim
Boarding bereits frühzeitig
in zwei separate Passagierströme 15 bzw. 16 aufsplitten,
sodass beispielsweise der erste Passagierstrom 15 in Richtung
eines vorderen Sitzplatzbereiches 11 und der zweite Passagierstrom 16 in
Richtung eines hinteren Sitzplatzbereiches des Passagierkabinenbereichs 9 gelenkt
werden kann, wodurch das Boarding zeitlich entzerrt und beschleunigt
werden kann. Um diesen positiven Aspekt voll umfänglich nutzen zu können, kann
die zumindest eine Türöffnung 5 in
der Außenhautkonstruktion
des Flugzeugrumpfabschnitts in einen mittleren Bereich des Passagierkabinenbereichs 9 angeordnet
werden, sodass sich durch die Lokalisierung der Türöffnung 5 der
Passagierkabinenbereich 9 in einen vorderen Sitzplatzbereich 11 und
einen hinteren Sitzplatzbereich 12 aufgliedern lässt. Dementsprechend
können
die beiden Passagierströme 15 und 16 kurz
nach dem Betreten des Passagierkabinenbereichs 9 voneinander
getrennt werden, sodass es im Unterschied zu herkömmlichen
Boardingverfahren nicht mehr erforderlich wird, dass ein Passagier
mit einem Ticket für
den hinteren Sitzplatzbereich 12 (beispielsweise Economy
Class) den ganzen vorderen Sitzplatzbereich 11 (beispielsweise
Business Class) durchqueren muss, um seinen Sitzplatz aufzusuchen,
wodurch üblicherweise
das Boarding erheblich verzögert
wird. Durch die Anordnung der Türöffnung 5 in
einem mittleren Bereich der Passagierkabine und die Aufteilung der Passagierströme 15, 16 wird
es somit nicht mehr erforderlich, dass ein Economy Class Passagier
die komplette Business Class durchschreiten muss, um zu seinem Sitzplatz
zu gelangen, wodurch letztendlich die Boardingzeiten verkürzt werden
können.
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Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.
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- 1
- Flugzeugrumpfabschnitt
- 2
- Rumpfskelett
- 3
- Spant
- 4
- Außenhautkonstruktion
- 5
- Türöffnung
- 6
- Breite
- 7
- Öffnungsbereiche
- 8
- Zwischenboden
- 9
- Passagierkabine
- 10
- Frachtraum
- 11
- Vorderer
Sitzplatzbereich/Business Class
- 12
- Hinterer
Sitzplatzbereich/Economy Class
- 13
- Zurückversetzter
Bereich
- 14
- Kabinentür
- 15
- Erster
Passagierstrom
- 16
- Zweiter
Passagierstrom